污泥低温冷凝干化系统是利用除湿热泵对空气进行脱湿加热，以达到污泥干化的目的，此系统属于低温冷凝除湿烘干密闭系统；污泥低温冷凝干化与传统热风干燥的区别在于空气循环方式不同，干燥室空气降湿的方式也不同，污泥干化时空气在干燥室与低温干化机间进行闭式循环，它利用污泥低温干化的制冷系统使来自干燥室的湿空气降温脱湿，当湿空气流经热泵蒸发器时，内部的低压制冷剂吸收空气的热量由液态变为气态，空气因降温而排出其中的大部分凝结水；来自蒸发器的低压制冷蒸汽由压缩机升压后送至冷凝器。
当脱湿后的干冷空气流经冷凝器时，内部的高压制冷剂因冷凝而放出热量，外部的空气则被加热为热风又回到干燥室继续干燥所需要干燥的产品，从冷凝器流出的高压制冷液经膨胀阀降压后流入蒸发器继续下一个循环；污泥低温冷凝干化系统热循环是在干化机内增加回热器，使进入蒸发器的空气温度下降而进去冷凝器的空气温度上升；回热循环使蒸发器冷量用于空气降温减少（无效耗冷过程），而用于降温除湿过程冷量增加，使热泵干燥的蒸发温度、除湿量上升；增加回热循环的干化除湿比传统干燥节能40%以上。